工業(yè)分析《冶金工業(yè)分析》課件

第五章第五章 冶金工業(yè)分析冶金工業(yè)分析5.1 鋼鐵分析鋼鐵分析5.2 金屬礦石分析金屬礦石分析5.3 有色金屬及合金分析有色金屬及合金分析5.4 稀土元素分析稀土元素分析5.1 鋼鐵分析鋼鐵分析一、概述一、概述1、鋼的生產(chǎn)過程、鋼的生產(chǎn)過程 鐵礦石和焦炭、石灰石按一定比例配合，經(jīng)過高溫煅燒、冶鐵礦石和焦炭、石灰石按一定比例配合，經(jīng)過高溫煅燒、冶煉，則鐵礦石被焦炭還原，生成粗制的鐵，稱生鐵反應(yīng)歷程煉，則鐵礦石被焦炭還原，生成粗制的鐵，稱生鐵反應(yīng)歷程較復(fù)雜，可用下式代表：較復(fù)雜，可用下式代表：鋼鐵是鐵和碳的合金，其化學(xué)成分中大多數(shù)元素是鋼鐵是鐵和碳的合金，其化學(xué)成分中大多數(shù)元素是鐵鐵，還，還含有含有碳、硅、錳、磷、硫碳、硅、錳、磷、硫等元素2Fe2O33C4Fe3CO2+CaCO3SiO2CaSiO3CO2C 2.5-4%M n 0.5-6%S i 0.5 -3%S,P生鐵生鐵少量少量 鐵礦石主要是含有以硅酸鹽狀態(tài)存在的其他金屬或非金屬雜鐵礦石主要是含有以硅酸鹽狀態(tài)存在的其他金屬或非金屬雜質(zhì)的氧化鐵，經(jīng)冶煉大部分雜質(zhì)轉(zhuǎn)化成爐渣，分離除去，有少質(zhì)的氧化鐵，經(jīng)冶煉大部分雜質(zhì)轉(zhuǎn)化成爐渣，分離除去，有少量雜質(zhì)量雜質(zhì)C、Mn、Si、S、P等殘存在生鐵中。

等殘存在生鐵中生鐵是碳含量生鐵是碳含量2%的鐵碳合金的鐵碳合金如果將生鐵與其他輔助材料配合，進(jìn)一步冶煉，則雜質(zhì)被進(jìn)如果將生鐵與其他輔助材料配合，進(jìn)一步冶煉，則雜質(zhì)被進(jìn)一步氧化除去，同時(shí)控制含碳量降至一定限度，硅錳等元素含量一步氧化除去，同時(shí)控制含碳量降至一定限度，硅錳等元素含量很低，硫磷等雜質(zhì)降至很低，硫磷等雜質(zhì)降至0.05%以下，則成為鐵及碳的合金碳素鋼以下，則成為鐵及碳的合金碳素鋼2 2、鋼（含碳量、鋼（含碳量2%2%）的分類）的分類特種鋼：特種鋼：若若適適當(dāng)當(dāng)提提高高鋼鋼中中Si或或Mn含含量量，或或加加入入一一定定量量的的Ni，Cr，W，Mo，V，Ti等金屬，成為特種鋼（鐵合金或合金鋼）等金屬，成為特種鋼（鐵合金或合金鋼）按化學(xué)成分分類按化學(xué)成分分類合金鋼合金鋼碳素鋼碳素鋼中碳鋼，碳中碳鋼，碳0.250.6%低碳鋼，碳低碳鋼，碳0.25%工業(yè)純鐵，碳工業(yè)純鐵，碳0.6%高合金鋼，合金元素高合金鋼，合金元素10%中合金鋼，合金元素中合金鋼，合金元素5 10%低合金鋼，合金元素低合金鋼，合金元素5%加加Cr耐熱耐腐蝕性較強(qiáng)，多用于制造滾珠軸承或工具，含耐熱耐腐蝕性較強(qiáng)，多用于制造滾珠軸承或工具，含Cr 12.518%的鉻鋼或含鉻的鉻鋼或含鉻 0.61.75%、Ni 1.25%的鎳鉻鋼，又稱的鎳鉻鋼，又稱不銹鋼。

不銹鋼高速切削鋼：含高速切削鋼：含W 15 18%V 13%含有一定量含有一定量V、Ti，而，而C又是以球狀存在的，稱又是以球狀存在的，稱“球墨鑄鐵球墨鑄鐵”3 3、各元素在鋼中的形態(tài)和作用、各元素在鋼中的形態(tài)和作用 兩種形態(tài)兩種形態(tài)（1 1）碳）碳 碳是鋼鐵的主要成分之一，它直接影響著鋼鐵的性能碳是碳是鋼鐵的主要成分之一，它直接影響著鋼鐵的性能碳是區(qū)別鐵與鋼，決定鋼號、品級的主要標(biāo)志區(qū)別鐵與鋼，決定鋼號、品級的主要標(biāo)志碳是對鋼性能起決定作用的元素碳在鋼中可作為硬化劑碳是對鋼性能起決定作用的元素碳在鋼中可作為硬化劑和加強(qiáng)劑，正是由于碳的存在，才能用熱處理的方法來調(diào)節(jié)和和加強(qiáng)劑，正是由于碳的存在，才能用熱處理的方法來調(diào)節(jié)和改善其機(jī)械性能改善其機(jī)械性能存在狀態(tài)的影響存在狀態(tài)的影響 灰口生鐵，石墨灰口生鐵，石墨C C多，剖面呈灰色，軟而韌，多，剖面呈灰色，軟而韌，白口生鐵，化合物白口生鐵，化合物C C多，硬而脆，難于加工，主要用于煉鋼多，硬而脆，難于加工，主要用于煉鋼2 2）硅）硅 形態(tài)形態(tài) 主要以硅化物：主要以硅化物：FeSi、MnSi、FeMnSi 存在存在 在高硅鋼中，一部分以在高硅鋼中，一部分以SiC存在，也有時(shí)形成固熔體或硅酸存在，也有時(shí)形成固熔體或硅酸鹽。

鹽性能性能 增強(qiáng)鋼的硬度、彈性及強(qiáng)度，提高抗氧化能力及耐酸性增強(qiáng)鋼的硬度、彈性及強(qiáng)度，提高抗氧化能力及耐酸性 促使促使C C以游離態(tài)石墨狀態(tài)存在，使鋼高于流動性，易于鑄造以游離態(tài)石墨狀態(tài)存在，使鋼高于流動性，易于鑄造 一般生鐵或碳素鋼一般生鐵或碳素鋼Si含量含量0.8%碳素鋼碳素鋼 Mn 0.3 0.8%高錳鋼高達(dá)高錳鋼高達(dá)13%14%（4 4）硫）硫 主要以主要以MnS或或FeS狀態(tài)存在狀態(tài)存在 使鋼產(chǎn)生使鋼產(chǎn)生“熱脆性熱脆性”有害成分有害成分（5 5）磷）磷 以以Fe2P或或Fe3P狀態(tài)存在狀態(tài)存在 磷化鐵硬度較強(qiáng)，以至鋼鐵難于加工，并使鋼鐵產(chǎn)生磷化鐵硬度較強(qiáng)，以至鋼鐵難于加工，并使鋼鐵產(chǎn)生“冷脆性冷脆性”也是有害雜質(zhì)也是有害雜質(zhì)然而，然而，P 流動性流動性易鑄造易鑄造 并可避免在軋鋼時(shí)軋輥與壓件并可避免在軋鋼時(shí)軋輥與壓件粘合粘合所以，特殊情況下常有意加入一定量所以，特殊情況下常有意加入一定量P達(dá)此目的達(dá)此目的生鐵生鐵 P0.3%；一般碳素鋼；一般碳素鋼0.06%；優(yōu)質(zhì)鋼；優(yōu)質(zhì)鋼0.03%C CSiSiMnMnS SP P形形 態(tài)態(tài) 固溶體固溶體 碳化物碳化物FeFe3 3C,C,MnMn3 3C,CrC,Cr3 3C,C,WC,MoC.WC,MoC.游離石墨碳游離石墨碳主要硅化物：主要硅化物：FeSi,MnSi FeSi,MnSi 高碳鋼部分高碳鋼部分SiC SiC 有時(shí)固熔體或有時(shí)固熔體或硅酸鹽硅酸鹽 MnC,MnC,MnS,MnS,FeMnSi FeMnSi 固固熔體熔體MnS,MnS,FeSFeSFeFe2 2P,P,Fe Fe3 3P P來來 源源焦炭焦炭原料礦石；脫原料礦石；脫氧或特殊需氧或特殊需要加入要加入原料礦原料礦 石；作石；作 脫硫脫脫硫脫 氧劑氧劑焦炭或焦炭或 原料礦原料礦 石引入石引入原料引原料引 入；特入；特 殊需要殊需要 加入加入各元素在鋼中的形態(tài)和作用表各元素在鋼中的形態(tài)和作用表硬度硬度高高低低 產(chǎn)生熱脆產(chǎn)生熱脆性性產(chǎn)生冷脆性產(chǎn)生冷脆性延展性韌性延展性韌性熔點(diǎn)熔點(diǎn)鋼中鋼中 S0.05%S0.05%生鐵生鐵0.35%0.35%生鐵生鐵P0.3%P0.3%一般碳素一般碳素鋼鋼0.06%0.06%優(yōu)質(zhì)鋼優(yōu)質(zhì)鋼0.03%0.03%軋軋輥鋼高達(dá)輥鋼高達(dá) 0.4 0.4 0.5%0.5%磷鐵磷鐵 15 15 20%20%之間之間彈性強(qiáng)度抗彈性強(qiáng)度抗氧化性氧化性流動性流動性易于鑄造易于鑄造（促使（促使C C以游離態(tài)）以游離態(tài)）易于鑄造易于鑄造防止軋輥防止軋輥軋件間粘軋件間粘合合抗酸堿性抗酸堿性檢測意義檢測意義決定鋼鐵型號及決定鋼鐵型號及用途主要指標(biāo)用途主要指標(biāo)直接影響鋼鐵性直接影響鋼鐵性能控制一定量能控制一定量有害成分嚴(yán)格降至一定量有害成分嚴(yán)格降至一定量二、碳的測定二、碳的測定 總碳的測定方法有很多，但通常都是將試樣置于高溫氧總碳的測定方法有很多，但通常都是將試樣置于高溫氧氣流中燃燒，使之轉(zhuǎn)化為二氧化碳再用適當(dāng)方法測定。

氣流中燃燒，使之轉(zhuǎn)化為二氧化碳再用適當(dāng)方法測定歸納起來可分為三大類歸納起來可分為三大類 物理法物理法 化學(xué)法化學(xué)法 物理化學(xué)法物理化學(xué)法1、燃燒、燃燒-氣體容積法氣體容積法(氣體容量法氣體容量法)燃燒燃燒-氣體容積法是目前國內(nèi)外廣泛采用的標(biāo)準(zhǔn)方法氣體容積法是目前國內(nèi)外廣泛采用的標(biāo)準(zhǔn)方法本法成本低，有較高的準(zhǔn)確度，測得結(jié)果是總碳量的絕對本法成本低，有較高的準(zhǔn)確度，測得結(jié)果是總碳量的絕對值其缺點(diǎn)是要求有較熟練的操作技巧，分析時(shí)間較長，值其缺點(diǎn)是要求有較熟練的操作技巧，分析時(shí)間較長，對低碳試樣測定誤差較大對低碳試樣測定誤差較大1）方法原理）方法原理 試樣在試樣在12001300的高溫的高溫O2氣流中燃燒，鋼鐵中的碳?xì)饬髦腥紵?，鋼鐵中的碳被氧化生成被氧化生成CO2:C+O2 =CO2 4Fe3C+13O2 =4CO2+6Fe2O3 Mn3C +3O2 =CO2+Mn3O FeS+5O2 =Fe3O4+3SO2 3MnS+5O2 =Mn3O4+3SO2 生成的生成的CO2與過剩的與過剩的O2經(jīng)導(dǎo)管引入量氣管，測定體積，然后經(jīng)導(dǎo)管引入量氣管，測定體積，然后通過裝有通過裝有KOH溶液的吸收器，吸收其中的溶液的吸收器，吸收其中的CO2脫硫：脫硫：MnO2+SO2 =MnSO4CO2十十2KOH =K2CO3十十H2O 剩余的剩余的O2再返回量氣管中，根據(jù)吸收前后體積之差，得到再返回量氣管中，根據(jù)吸收前后體積之差，得到CO2的體積，據(jù)此計(jì)算出試樣中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

的體積，據(jù)此計(jì)算出試樣中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)2 2）主要試劑）主要試劑氫氧化鉀吸收劑溶液氫氧化鉀吸收劑溶液(400g/L)；除硫劑除硫劑 活性二氧化錳活性二氧化錳(粒狀粒狀)或釩酸銀；或釩酸銀；酸性氯化鈉溶液（酸性氯化鈉溶液（250g/L）；）；助熔劑助熔劑 錫粒錫粒(或錫片或錫片)、銅、氧化銅、純鐵粉；、銅、氧化銅、純鐵粉；高錳酸鉀溶液（高錳酸鉀溶液（40g/L）；）；甲基橙指示劑甲基橙指示劑 l.l.氧氣瓶，氧氣瓶，2.2.氧氣表，氧氣表，3.3.緩沖瓶，緩沖瓶，4 4、5.5.洗氣瓶，洗氣瓶，6.6.干燥塔，干燥塔，7.7.玻璃磨口塞玻璃磨口塞,8.,8.管式爐，管式爐，9.9.燃燒管，燃燒管，10.10.除硫管除硫管,11.,11.容量定碳儀容量定碳儀(包括包括:冷凝管冷凝管a a、量氣管量氣管b b、水準(zhǔn)瓶水準(zhǔn)瓶c c、吸收瓶吸收瓶d d、小旋塞小旋塞e e、三、三通旋塞通旋塞f f、），），l2.l2.球形干燥管，球形干燥管，13.13.瓷舟瓷舟,14.,14.溫度自動控制器溫度自動控制器.15.15.供氧旋塞供氧旋塞（3 3）儀器）儀器（4 4）分析步驟）分析步驟 將爐溫升至將爐溫升至12001350，檢查管路及活塞是否漏氣，裝置，檢查管路及活塞是否漏氣，裝置是否正常，燃燒標(biāo)準(zhǔn)樣品。

是否正常，燃燒標(biāo)準(zhǔn)樣品稱取適量試樣置于瓷舟中，將適量助熔劑覆蓋于試樣上面，稱取適量試樣置于瓷舟中，將適量助熔劑覆蓋于試樣上面，打開玻璃磨口塞，將瓷舟放入瓷管內(nèi)，用長鉤推至高溫處，立打開玻璃磨口塞，將瓷舟放入瓷管內(nèi)，用長鉤推至高溫處，立即塞緊磨口塞預(yù)熱即塞緊磨口塞預(yù)熱lmin，按照定碳儀操作規(guī)程操作，測定其，按照定碳儀操作規(guī)程操作，測定其讀數(shù)讀數(shù)(體積或含量體積或含量)打開磨口塞，用長鉤將瓷舟拉出，即可進(jìn)行打開磨口塞，用長鉤將瓷舟拉出，即可進(jìn)行下一試樣分析下一試樣分析5）計(jì)算）計(jì)算 計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮到溫度和壓力校正系數(shù)計(jì)算時(shí)應(yīng)考慮到溫度和壓力校正系數(shù)2 2、燃燒后非水滴定法、燃燒后非水滴定法 試樣在試樣在12001300的高溫的高溫O2氣流中燃燒，生成的氣體經(jīng)氣流中燃燒，生成的氣體經(jīng)過除硫管除去二氧化硫，導(dǎo)入乙醇過除硫管除去二氧化硫，導(dǎo)入乙醇-乙醇胺介質(zhì)中，乙醇胺吸乙醇胺介質(zhì)中，乙醇胺吸收收CO2后生成后生成2-羥基乙基胺甲酸，以羥基乙基胺甲酸，以百里酚酞百里酚酞-甲基紅甲基紅為指示劑，為指示劑，用乙醇鉀滴定至溶液呈穩(wěn)定的藍(lán)色時(shí)即為終點(diǎn)用乙醇鉀滴定至溶液呈穩(wěn)定的藍(lán)色時(shí)即為終點(diǎn)C2H5OH+KOH =C2H5OK+H2OCO2+NH2C2H4OH=HOC2H4NHCOOHHOC2H4NHCOOH+C2H5OK=C2H5OCOOK+NH2C2H4OH3 3、燃燒庫侖法、燃燒庫侖法 試樣在高頻爐或電阻爐中通試樣在高頻爐或電阻爐中通O2燃燒，生成的氣體經(jīng)過固定燃燒，生成的氣體經(jīng)過固定pH值的值的 高氯酸鋇溶液中。

高氯酸鋇溶液中2H+BaCO3=Ba2+H2O+CO2 由于以上反應(yīng)，使溶液的由于以上反應(yīng)，使溶液的pH值降低將以上溶液電解，使值降低將以上溶液電解，使pH值回到原來的固定值值回到原來的固定值2H+2e=H2(陰極反應(yīng)）陰極反應(yīng)）H2O-2e=2H+1/2O2(陽極反應(yīng)）陽極反應(yīng)）Ba(ClO4)2+CO2+H2O =BaCO3+2HClO4三、硫的測定三、硫的測定 硫的測定方法很多經(jīng)典的硫酸鋇重量法用于測定高硫試樣硫的測定方法很多經(jīng)典的硫酸鋇重量法用于測定高硫試樣燃燒燃燒滴定法具有簡單、快速、準(zhǔn)確及適應(yīng)面廣的特點(diǎn)，被廣泛滴定法具有簡單、快速、準(zhǔn)確及適應(yīng)面廣的特點(diǎn)，被廣泛采用，它也是國內(nèi)外的標(biāo)準(zhǔn)方法采用，它也是國內(nèi)外的標(biāo)準(zhǔn)方法1 1、燃燒、燃燒-碘酸鉀滴定法原理碘酸鉀滴定法原理 將鋼鐵試樣于將鋼鐵試樣于12501350的高溫下通氧燃燒，使硫全部轉(zhuǎn)的高溫下通氧燃燒，使硫全部轉(zhuǎn)化為二氧化硫，將生成的二氧化硫用淀粉溶液吸收，用碘酸鉀化為二氧化硫，將生成的二氧化硫用淀粉溶液吸收，用碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至淺藍(lán)色為終點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至淺藍(lán)色為終點(diǎn):燃燒：燃燒：4FeS+O2 =2Fe2O3+4SO2 3MnS+5O2 =Mn3O4+3SO2 根據(jù)法拉第定律，可以求出生成的根據(jù)法拉第定律，可以求出生成的H+的量，從而求出碳的的量，從而求出碳的含量。

含量1 1）原理）原理SO2+H2O=H2SO3 吸收：吸收：滴定：滴定：KIO3+5KI+6HCl =3I2+6KCl+3H2O H2SO3+I2+H2O =H2SO4+2HI（2）儀器裝置）儀器裝置定硫儀的滴定部分裝置定硫儀的滴定部分裝置 1.球形管球形管 2.吸收杯吸收杯 3.滴定管滴定管（3）測定步驟）測定步驟 將爐溫升至將爐溫升至12001350 C，檢查裝置是否正，檢查裝置是否正常，于定硫吸收杯中加入淀粉吸收液（硫小于常，于定硫吸收杯中加入淀粉吸收液（硫小于0.01%用低硫吸收杯，加用低硫吸收杯，加20mL吸收液；硫大于吸收液；硫大于0.01%用高硫吸收杯，加用高硫吸收杯，加60mL吸收液），以吸收液），以6001500mL/min的流速通氧，用碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴的流速通氧，用碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定至淺藍(lán)色不褪，作為終點(diǎn)色澤，關(guān)閉氧氣定至淺藍(lán)色不褪，作為終點(diǎn)色澤，關(guān)閉氧氣稱取適量試樣，置于瓷舟中，加入適量助熔劑，將瓷舟推至稱取適量試樣，置于瓷舟中，加入適量助熔劑，將瓷舟推至高溫處，預(yù)熱高溫處，預(yù)熱0.51.5min，通氧，控制氧速為，通氧，控制氧速為15002000mL/min，燃燒后的混合氣體導(dǎo)入吸收杯中，使淀粉吸收液，燃燒后的混合氣體導(dǎo)入吸收杯中，使淀粉吸收液藍(lán)色開始消褪，立即用碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定并使液面保持藍(lán)色，藍(lán)色開始消褪，立即用碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定并使液面保持藍(lán)色，當(dāng)吸收液褪色緩慢時(shí)，滴定速度也相應(yīng)減饅，直至吸收液的色當(dāng)吸收液褪色緩慢時(shí)，滴定速度也相應(yīng)減饅，直至吸收液的色澤與原來的終點(diǎn)色澤相同即為終點(diǎn)。

澤與原來的終點(diǎn)色澤相同即為終點(diǎn)4）計(jì)算）計(jì)算 T 碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液對硫的滴定度，碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液對硫的滴定度，g/mL；V 滴定試樣所消耗碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，滴定試樣所消耗碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL；V0滴定空白時(shí)所消耗碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均體積，滴定空白時(shí)所消耗碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均體積，mL；m 試料的質(zhì)量，試料的質(zhì)量，g2 2、燃燒、燃燒酸堿滴定法酸堿滴定法 采用雙氧水溶液作為吸收劑吸收二氧化硫，生成的采用雙氧水溶液作為吸收劑吸收二氧化硫，生成的H2SO3被被氧化為氧化為H2SO4，然后用，然后用NaOH標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定生成的標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液滴定生成的H2SO4，即可求出即可求出SO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)吸收：吸收：SO2+H2O =H2SO3 H2SO3+H2O2 =H2SO4+H2O 滴定：滴定：2NaOH+H2SO4=Na2SO4+2H2O 本法克服了本法克服了SO2在吸收器中逃逸的現(xiàn)象，對滴定速度沒有要在吸收器中逃逸的現(xiàn)象，對滴定速度沒有要求，尤其適合于碳硫的聯(lián)合測定該法終點(diǎn)敏銳，操作方便；燃求，尤其適合于碳硫的聯(lián)合測定該法終點(diǎn)敏銳，操作方便；燃燒過程中即使有燒過程中即使有SO3產(chǎn)生也能被滴定，不影響測定結(jié)果。

產(chǎn)生也能被滴定，不影響測定結(jié)果四、磷的測定四、磷的測定 鋼鐵中磷的測定方法有重量法、滴定法、光度法一般是使鋼鐵中磷的測定方法有重量法、滴定法、光度法一般是使磷轉(zhuǎn)化為磷酸，在與鉬酸銨反應(yīng)生成磷鉬酸，在此基礎(chǔ)上可用重磷轉(zhuǎn)化為磷酸，在與鉬酸銨反應(yīng)生成磷鉬酸，在此基礎(chǔ)上可用重量法、酸堿滴定法、磷鉬藍(lán)光度法進(jìn)行測定量法、酸堿滴定法、磷鉬藍(lán)光度法進(jìn)行測定本章介紹磷鉬藍(lán)光度法本章介紹磷鉬藍(lán)光度法1 1、原理、原理 試樣用氧化性酸溶解后，大部分磷生成試樣用氧化性酸溶解后，大部分磷生成H3PO4，部分生成，部分生成H3PO3，用，用KMnO4處理后，處理后，H3PO3 被氧化成被氧化成H3PO4在適當(dāng)?shù)脑谶m當(dāng)?shù)乃岫认?，加入鉬酸銨即可生成黃色的磷鉬雜多酸，然后加入還酸度下，加入鉬酸銨即可生成黃色的磷鉬雜多酸，然后加入還原劑原劑SnCl2將配合物中的將配合物中的Mo6+還原為還原為Mo4+，即將黃色的磷鉬雜，即將黃色的磷鉬雜多酸還原為藍(lán)色的磷鉬藍(lán)，其最大吸收波長為多酸還原為藍(lán)色的磷鉬藍(lán)，其最大吸收波長為660nmH3PO4+12H2MoO4 =H3P(Mo3O10)4+12H2OH3P(Mo3O10)4+4Sn2+8H+=（2MoO24MoO3)2H3PO4+4Sn4+4H2O2 2、測定步驟、測定步驟（2 2）工作曲線的繪制工作曲線的繪制 準(zhǔn)確稱取試樣準(zhǔn)確稱取試樣0.1g于燒杯中，加于燒杯中，加10mLHNO3(2+3)，加熱溶解，加熱溶解，煮沸煮沸15s，驅(qū)盡氮的氧化物。

滴加，驅(qū)盡氮的氧化物滴加KMnO4溶液（溶液（40g/L)至有棕至有棕色沉淀析出緩慢滴加色沉淀析出緩慢滴加NaNO2溶液至褐色消失，立即加入溶液至褐色消失，立即加入5mL鉬酸銨鉬酸銨-酒石酸鈉鉀混合溶液，加酒石酸鈉鉀混合溶液，加20mLNaF(24g/L)-SnCl2(2g/L)，冷卻至室溫，定容于，冷卻至室溫，定容于100mL容量瓶中用水作參比，在容量瓶中用水作參比，在660nm處測定吸光度，根據(jù)工作曲線計(jì)算試樣中磷的含量處測定吸光度，根據(jù)工作曲線計(jì)算試樣中磷的含量準(zhǔn)確稱取準(zhǔn)確稱取0.1g純鐵（磷含量純鐵（磷含量0.0005%)6份，溶解后分別加入份，溶解后分別加入濃度為濃度為10g/mL的磷標(biāo)液的磷標(biāo)液0、0.50、1.00、1.50、2.00、2.50mL，按以上步驟測定各溶液的吸光度，繪制工作曲線按以上步驟測定各溶液的吸光度，繪制工作曲線1 1）樣品測定樣品測定五、錳的測定五、錳的測定 鋼鐵中錳含量的分析通常采用滴定法和光度法前者用過硫鋼鐵中錳含量的分析通常采用滴定法和光度法前者用過硫酸銨將錳氧化成七價(jià)，以亞砷酸鈉酸銨將錳氧化成七價(jià)，以亞砷酸鈉-亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定后亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。

后者常用高碘酸鉀將錳氧化成七價(jià)后，進(jìn)行光度測定者常用高碘酸鉀將錳氧化成七價(jià)后，進(jìn)行光度測定1 1、過硫酸氨氧化滴定法、過硫酸氨氧化滴定法（1 1）原理原理 試樣經(jīng)混合酸（硫酸、硝酸、磷酸）溶解后，以試樣經(jīng)混合酸（硫酸、硝酸、磷酸）溶解后，以AgNO3為催為催化劑，用過硫酸氨將化劑，用過硫酸氨將Mn2+氧化為氧化為MnO4-，用亞砷酸鈉，用亞砷酸鈉-亞硝酸鈉亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至紫紅色剛好褪去標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至紫紅色剛好褪去2Mn2+5S2O82-+8H2O =2MnO4-+10SO42-+10H+2MnO4-+5AsO33-+6H+=2Mn2+5AsO43-+3H2O2MnO4-+5NO2-+6H+=2Mn2+5NO3-+3H2O(2)(2)測定步驟測定步驟 亞砷酸鈉亞砷酸鈉-亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定：亞硝酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定：稱取稱取1.6g Na3AsO3和和0.86g NaNO2于燒杯中，加于燒杯中，加20mL H2SO4(2+3)，用水稀釋至，用水稀釋至1000mL稱取基準(zhǔn)物金屬錳稱取基準(zhǔn)物金屬錳0.5000g于燒杯中，加入于燒杯中，加入20mL HNO3(1+3)，加熱溶解，冷卻后，移入，加熱溶解，冷卻后，移入1000mL容量瓶中，定容至刻度。

容量瓶中，定容至刻度移取移取25.00mL上述錳標(biāo)液，加入上述錳標(biāo)液，加入20mL硫磷混合酸，加硫磷混合酸，加10mL AgNO3 溶液（溶液（5g/L)和和10mL過硫酸氨溶液（過硫酸氨溶液（200g/L)，低溫加熱，低溫加熱30s，冷卻，加，冷卻，加10mL硫酸硫酸-氯化鈉溶液，立即用氯化鈉溶液，立即用 Na3AsO3-NaNO2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至紫紅色剛好褪去用下式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至紫紅色剛好褪去用下式計(jì)算Na3AsO3-NaNO2標(biāo)準(zhǔn)溶液對錳的滴定度標(biāo)準(zhǔn)溶液對錳的滴定度T-Na3AsO3-NaNO2標(biāo)液對錳的滴定度，標(biāo)液對錳的滴定度，g/mL V-滴定錳標(biāo)液消耗滴定錳標(biāo)液消耗Na3AsO3-NaNO2標(biāo)液的體積，標(biāo)液的體積，mL 稱取適量式樣于錐形瓶中，加入稱取適量式樣于錐形瓶中，加入30mL 硫磷混酸，加熱溶解，硫磷混酸，加熱溶解，加加10mL AgNO3 溶液（溶液（5g/L)和和10mL過硫酸氨溶液（過硫酸氨溶液（200g/L)，低溫加熱低溫加熱30s，冷卻，加，冷卻，加10mL硫酸硫酸-氯化鈉溶液，立即用氯化鈉溶液，立即用 Na3AsO3-NaNO2標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至紫紅色剛好褪去。

用下式計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至紫紅色剛好褪去用下式計(jì)算試樣中錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)試樣中錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)樣品測定：樣品測定：T-Na3AsO3-NaNO2標(biāo)液對錳的滴定度，標(biāo)液對錳的滴定度，g/mL V-滴定樣品滴定樣品Na3AsO3-NaNO2標(biāo)液的體積，標(biāo)液的體積，mL m-試樣的質(zhì)量，試樣的質(zhì)量，g(3)(3)討論討論u 硫磷混酸中的磷酸不僅可以提高硫磷混酸中的磷酸不僅可以提高HMnO4的穩(wěn)定性，的穩(wěn)定性，還可以還可以 與與Fe3+生成無色的配合物生成無色的配合物Fe(PO4)23-，有利于終，有利于終點(diǎn)的判斷點(diǎn)的判斷u 滴定過程中，如單獨(dú)使用滴定過程中，如單獨(dú)使用NaNO2，反應(yīng)速度較慢，反應(yīng)速度較慢，如單獨(dú)使用如單獨(dú)使用 Na3AsO3，可能有部分，可能有部分MnO4-被還原為被還原為Mn3+或或Mn4+因而要兩者同時(shí)使用因而要兩者同時(shí)使用u 滴定前須加入滴定前須加入NaCl除去除去Ag+，否則產(chǎn)物，否則產(chǎn)物Mn2+會會變成高價(jià)錳變成高價(jià)錳2 2、高碘酸鉀氧化光度法、高碘酸鉀氧化光度法 試樣經(jīng)酸處理后，在硫酸、磷酸介質(zhì)中，用高碘酸試樣經(jīng)酸處理后，在硫酸、磷酸介質(zhì)中，用高碘酸鉀將鉀將Mn2+氧化為氧化為MnO4-，在，在530nm處測定吸光度。

處測定吸光度2Mn2+5IO4-+3H2O =2MnO4-+5IO3-+6H+本法的測定范圍是本法的測定范圍是0.01 2%3 3、火焰原子吸收光度法、火焰原子吸收光度法 試樣用鹽經(jīng)酸和過氧化氫處理后，用水稀釋至一定試樣用鹽經(jīng)酸和過氧化氫處理后，用水稀釋至一定體積，噴入空氣體積，噴入空氣-乙炔火焰中，用錳空心陰極燈作光源，乙炔火焰中，用錳空心陰極燈作光源，在在279.5nm處測量吸光度處測量吸光度需要用純金屬錳配制標(biāo)準(zhǔn)溶液需要用純金屬錳配制標(biāo)準(zhǔn)溶液六、硅的測定六、硅的測定 目前鋼鐵中硅的測定方法很多，主要有重量法，滴定法，目前鋼鐵中硅的測定方法很多，主要有重量法，滴定法，光度法等重量法是最經(jīng)典的測定方法，具有準(zhǔn)確、適用范圍光度法等重量法是最經(jīng)典的測定方法，具有準(zhǔn)確、適用范圍廣等特點(diǎn)廣等特點(diǎn) 光度法具有簡單、快速、準(zhǔn)確等特點(diǎn)，是目前實(shí)光度法具有簡單、快速、準(zhǔn)確等特點(diǎn)，是目前實(shí)際應(yīng)用最廣泛的方法其中應(yīng)用最多的際應(yīng)用最廣泛的方法其中應(yīng)用最多的是硅鉬藍(lán)光度法是硅鉬藍(lán)光度法1 1、方法原理、方法原理試樣用稀酸溶解后，使硅轉(zhuǎn)化為可溶性硅酸試樣用稀酸溶解后，使硅轉(zhuǎn)化為可溶性硅酸:3FeSi+l6HNO3=3Fe(NO3)3+3H4SiO4+7NO +2H2O FeSi+H2SO4+4H2O=FeSO4+H4SiO4+3H2 根據(jù)含量的不同選擇適當(dāng)?shù)姆椒ǜ鶕?jù)含量的不同選擇適當(dāng)?shù)姆椒?常量法常量法 SiO2重量法重量法K2SiF6容量法容量法 微量法微量法 硅鉬藍(lán)分光光度法硅鉬藍(lán)分光光度法加高錳酸鉀氧化碳化物，再加亞硝酸鈉還原過量的高錳酸鉀，加高錳酸鉀氧化碳化物，再加亞硝酸鈉還原過量的高錳酸鉀，在弱酸性溶液中，加入鉬酸，使其與在弱酸性溶液中，加入鉬酸，使其與H4SiO4反應(yīng)生成氧化型反應(yīng)生成氧化型的的黃色硅鉬雜多酸黃色硅鉬雜多酸(硅鉬黃硅鉬黃)，在草酸的作用下，用硫酸亞鐵，在草酸的作用下，用硫酸亞鐵銨將其還原為銨將其還原為硅鉬藍(lán)硅鉬藍(lán)H4SiO4+12H2MoO4=H8Si(Mo2O7)6+10H2O 于波長于波長810nm處測定硅鉬藍(lán)的吸光度。

處測定硅鉬藍(lán)的吸光度本法適用于鐵、碳鋼、低合金鋼中本法適用于鐵、碳鋼、低合金鋼中0.030l.00%酸溶酸溶硅含量的測定硅含量的測定2、主要試劑與儀器、主要試劑與儀器 純鐵（硅的含量小于純鐵（硅的含量小于0.002%）；鉬酸銨溶液（）；鉬酸銨溶液（50g/L）；）；草酸溶液草酸溶液(50g/L)；硫酸亞鐵銨溶液硫酸亞鐵銨溶液(60g/L)；硅標(biāo)準(zhǔn)溶液硅標(biāo)準(zhǔn)溶液(20 g/mL)；721等類型的光度計(jì)等類型的光度計(jì)3、分析步驟、分析步驟 稱取試樣稱取試樣0.1g左右，置于左右，置于150mL燒杯中加入燒杯中加入30mL硫酸硫酸(1+17)，低溫緩慢加熱至試樣完全溶解煮沸，滴加高錳酸鉀，低溫緩慢加熱至試樣完全溶解煮沸，滴加高錳酸鉀溶液（溶液（40g/L)至析出二氧化錳水合物沉淀再煮沸約至析出二氧化錳水合物沉淀再煮沸約lmin，滴，滴加亞硝酸鈉溶液加亞硝酸鈉溶液(100g/L)至試驗(yàn)溶液清亮，繼續(xù)煮沸至試驗(yàn)溶液清亮，繼續(xù)煮沸l(wèi)min2min(如有沉淀或不溶殘?jiān)?，趁熱用中速濾紙過濾，用熱水洗滌如有沉淀或不溶殘?jiān)?，趁熱用中速濾紙過濾，用熱水洗滌)冷卻至室溫，將試驗(yàn)溶液移入冷卻至室溫，將試驗(yàn)溶液移入100mL容量瓶中，用水稀釋至容量瓶中，用水稀釋至刻度，混勻刻度，混勻。

移取移取10.00mL上述試驗(yàn)溶液二份，分別置于上述試驗(yàn)溶液二份，分別置于50mL容量瓶中容量瓶中(一份作顯色溶液用，一份作參比溶液用一份作顯色溶液用，一份作參比溶液用)顯色溶液顯色溶液 小心加入小心加入5.0mL鉬酸銨溶液，混勻放置鉬酸銨溶液，混勻放置15min或沸或沸水浴中加熱水浴中加熱30s，加入，加入l0mL的的草酸溶液（？），草酸溶液（？），混勻待沉淀溶解混勻待沉淀溶解后后30s內(nèi)，加入內(nèi)，加入5.0mL的硫酸亞鐵銨溶液，用水稀釋至刻度，混勻的硫酸亞鐵銨溶液，用水稀釋至刻度，混勻參比溶液參比溶液 加入加入10.0mL草酸溶液、草酸溶液、5.0mL鉬酸銨溶液、鉬酸銨溶液、5.0mL硫酸亞鐵銨溶液，用水稀釋至刻度，混勻硫酸亞鐵銨溶液，用水稀釋至刻度，混勻以參比溶液為參比，于分光光度計(jì)波長以參比溶液為參比，于分光光度計(jì)波長810nm處測量顯色溶處測量顯色溶液的吸光度值對沒有此波長范圍的光度計(jì)，可于液的吸光度值對沒有此波長范圍的光度計(jì)，可于680nm處測量草酸的作用：草酸的作用：絡(luò)合絡(luò)合Fe3+，提高，提高Fe2+的還原能力，同時(shí)消除了的還原能力，同時(shí)消除了Fe3+的黃色m(g)m1 g A A試液液 工作曲工作曲線工作曲線繪制工作曲線繪制七、鋼鐵中合金元素的測定七、鋼鐵中合金元素的測定 常見的合金元素有常見的合金元素有鉻、鎳、鉬、釩、鈦、鋁、銅、鈮鉻、鎳、鉬、釩、鈦、鋁、銅、鈮等。

等1、鉻的測定、鉻的測定 普通鋼中鉻的含量普通鋼中鉻的含量0.3%，不銹鋼中含鉻最高達(dá)，不銹鋼中含鉻最高達(dá)20%高含量的鉻用過硫酸鹽氧化滴定法測定；低含量的鉻鋼樣采用二含量的鉻用過硫酸鹽氧化滴定法測定；低含量的鉻鋼樣采用二苯碳酰二肼光度法測定苯碳酰二肼光度法測定1）銀鹽）銀鹽-過硫酸胺氧化滴定法過硫酸胺氧化滴定法錳的干擾可用錳的干擾可用NaCl除去NaCl可可 還原還原MnO4-2）二苯碳酰二肼法）二苯碳酰二肼法 同樣需將鉻氧化為同樣需將鉻氧化為Cr()，用用EDTA掩蔽鐵，在酸性掩蔽鐵，在酸性調(diào)條件下，鉻與二苯碳酰二肼生成紫紅色絡(luò)合物調(diào)條件下，鉻與二苯碳酰二肼生成紫紅色絡(luò)合物2、鎳的測定、鎳的測定 普通鋼中鎳的含量普通鋼中鎳的含量0.2%，不銹鋼中含鎳量較高鎳的測定，不銹鋼中含鎳量較高鎳的測定方法有丁二酮肟重量法、丁二酮肟光度法即原子吸收光度法方法有丁二酮肟重量法、丁二酮肟光度法即原子吸收光度法1）重量法）重量法生成的沉淀是酒紅色的，將其過濾、洗滌、烘干、稱重生成的沉淀是酒紅色的，將其過濾、洗滌、烘干、稱重反應(yīng)的酸度條件為反應(yīng)的酸度條件為pH=6 10，因?yàn)槌恋碓趶?qiáng)酸和強(qiáng)堿，因?yàn)槌恋碓趶?qiáng)酸和強(qiáng)堿溶液中溶解度增大。

溶液中溶解度增大2）滴定法）滴定法 上面生成的沉淀用上面生成的沉淀用HNO3+HClO4 溶解，在溶解，在PH=10的緩的緩沖溶液中，用沖溶液中，用EDTA滴定滴定Ni2+3）光度法）光度法 在堿性介質(zhì)中將在堿性介質(zhì)中將Ni2+氧化為氧化為Ni4+，然后加入丁二酮肟，生，然后加入丁二酮肟，生成紅色絡(luò)合物，在成紅色絡(luò)合物，在470nm處進(jìn)行光度測定處進(jìn)行光度測定3、鉬的測定、鉬的測定 普通鋼中鉬的含量普通鋼中鉬的含量1%，不銹鋼和高速工具鋼中鉬含量，不銹鋼和高速工具鋼中鉬含量可達(dá)可達(dá)5%9%鉬的測定方法是鉬的測定方法是硫氰酸鹽光度法硫氰酸鹽光度法4、釩的測定、釩的測定 鋼中釩的含量在鋼中釩的含量在0.02%4%范圍內(nèi)釩的測定方法有范圍內(nèi)釩的測定方法有高錳酸鉀氧化高錳酸鉀氧化-亞鐵鹽滴定法和氯仿萃取亞鐵鹽滴定法和氯仿萃取-鉭試劑光度法鉭試劑光度法反應(yīng)的條件是強(qiáng)堿性，絡(luò)合物的組成比為反應(yīng)的條件是強(qiáng)堿性，絡(luò)合物的組成比為1：3用焦磷酸鹽掩蔽鐵、鋁、鉻等酸鹽掩蔽鐵、鋁、鉻等在酸性介質(zhì)中，用在酸性介質(zhì)中，用SnCl2 還原還原Fe3+和和Mo（），），Mo（）與硫氰酸鹽生成橙紅色絡(luò)合物，于與硫氰酸鹽生成橙紅色絡(luò)合物，于470nm處測定吸光度。

處測定吸光度所用的還原劑除所用的還原劑除SnCl2 外，還可用抗壞血酸和硫脲外，還可用抗壞血酸和硫脲1）高錳酸鉀氧化高錳酸鉀氧化-亞鐵鹽滴定法亞鐵鹽滴定法 用用KMnO4 將將V（）氧化為）氧化為V（），用），用NaNO2 除去過量除去過量的的KMnO4，用尿素除掉剩余的，用尿素除掉剩余的NaNO2，用，用Fe2+滴定滴定V（）2）氯仿萃取氯仿萃取-鉭試劑光度法鉭試劑光度法 用用KMnO4 將將V（）氧化為）氧化為V（），用），用NaNO2 除去過量除去過量的的KMnO4，在酸性介質(zhì)中，鉭試劑與，在酸性介質(zhì)中，鉭試劑與V（）生成紫紅色絡(luò)合）生成紫紅色絡(luò)合物，用氯仿萃取，在物，用氯仿萃取，在535nm處測定吸光度處測定吸光度5、鈦的測定、鈦的測定 測定鈦的方法主要有變色酸光度法和二安替比林甲烷光度法測定鈦的方法主要有變色酸光度法和二安替比林甲烷光度法二安替比林甲烷光度法二安替比林甲烷光度法 酸性介質(zhì)中，酸性介質(zhì)中，Ti（）與二安替比林（）與二安替比林（DAPM）形成）形成1：3的的黃色絡(luò)合物，在黃色絡(luò)合物，在390nm處測定吸光度處測定吸光度1h可反應(yīng)完全，穩(wěn)定可反應(yīng)完全，穩(wěn)定24h以上。

以上在反應(yīng)條件下，鋁、鈣、鎂、鈹、錳、鋅、鎘等均不干擾，在反應(yīng)條件下，鋁、鈣、鎂、鈹、錳、鋅、鎘等均不干擾，大量的鐵與大量的鐵與DAPM生成棕色的絡(luò)合物，可用抗壞血酸還原生成棕色的絡(luò)合物，可用抗壞血酸還原八、鋼鐵中五元素的快速分析八、鋼鐵中五元素的快速分析 1、碳硫聯(lián)合測定、碳硫聯(lián)合測定 采用碳硫紅外分析儀可以快速進(jìn)行碳硫的聯(lián)合測定采用碳硫紅外分析儀可以快速進(jìn)行碳硫的聯(lián)合測定試樣經(jīng)高頻爐加熱，通氧氣燃燒，生成試樣經(jīng)高頻爐加熱，通氧氣燃燒，生成CO2和和SO2，根據(jù)它們，根據(jù)它們對紅外線的吸收程度與濃度的關(guān)系，計(jì)算其含量對紅外線的吸收程度與濃度的關(guān)系，計(jì)算其含量2、硅、錳、磷的聯(lián)合測定、硅、錳、磷的聯(lián)合測定 在（在（NH4）2S2O8存在下，將試樣用硫酸存在下，將試樣用硫酸-硝酸分解，同時(shí)測定硝酸分解，同時(shí)測定硅、錳、磷的含量硅、錳、磷的含量5.2 5.2 金屬礦石分析金屬礦石分析 地殼中具有相對固定化學(xué)組成和一定物理化學(xué)性質(zhì)的天然產(chǎn)地殼中具有相對固定化學(xué)組成和一定物理化學(xué)性質(zhì)的天然產(chǎn)物稱為礦石物稱為礦石鐵礦石、鐵礦石、銅礦石、鉬礦石等銅礦石、鉬礦石等螢石礦石、螢石礦石、石棉礦石等石棉礦石等礦石礦石非金屬礦石非金屬礦石金屬礦石（金屬礦石（54種）種）一、鐵礦石中全鐵的測定一、鐵礦石中全鐵的測定-SnCl2-TiCl3-K2Cr2O7法法 鐵礦石種鐵礦石種類類鐵的存在形式鐵的存在形式含鐵量含鐵量%鐵礦石種鐵礦石種類類鐵的存在形式鐵的存在形式含鐵量含鐵量%磁鐵礦磁鐵礦赤鐵礦赤鐵礦鏡鐵礦鏡鐵礦Fe3O4Fe2O3Fe2O3727070褐鐵礦褐鐵礦菱鐵礦菱鐵礦黃鐵礦黃鐵礦Fe3O4nH2OFeCO3FeS248 6248 鐵礦石中全鐵的測定方法有重鉻酸鉀法、鐵礦石中全鐵的測定方法有重鉻酸鉀法、EDTA滴定法、硫滴定法、硫酸鈰滴定法、碘酸鉀容量法等。

酸鈰滴定法、碘酸鉀容量法等本章介紹本章介紹重鉻酸鉀法重鉻酸鉀法（無汞）1、測定原理、測定原理 試樣用鹽酸溶解后，在熱的濃試樣用鹽酸溶解后，在熱的濃HCl溶液中用溶液中用SnCl2將大部分將大部分Fe3+還原為還原為Fe2+，再用，再用TiCl3還原剩余的還原剩余的Fe3+，當(dāng)全部的，當(dāng)全部的Fe3+都被都被還原為還原為Fe2+后，稍過量的后，稍過量的TiCl3可用可用Na2WO4氧化除去，而氧化除去，而Na2WO4被還原為鎢藍(lán)，由無色變?yōu)樗{(lán)色，然后用少量的被還原為鎢藍(lán)，由無色變?yōu)樗{(lán)色，然后用少量的K2Cr2O7將過量的鎢藍(lán)氧化，使藍(lán)色剛好消失將過量的鎢藍(lán)氧化，使藍(lán)色剛好消失在硫磷混酸中，以二在硫磷混酸中，以二苯胺磺酸鈉苯胺磺酸鈉為指示劑，用為指示劑，用K2Cr2O7 標(biāo)液標(biāo)液滴定至溶液呈紫色即為終點(diǎn)滴定至溶液呈紫色即為終點(diǎn)反應(yīng)方程式如下：反應(yīng)方程式如下：2Fe3+SnCl42-+2Cl-=2Fe2+SnCl62-Fe3+Ti3+H2O=Fe2+TiO2+2H+6Fe2+Cr2O72-+14H+=6Fe3+2Cr3+7H2O2、測定步驟、測定步驟 準(zhǔn)確稱取試樣準(zhǔn)確稱取試樣0.2g左右，置于左右，置于250mL錐形瓶中。

加少量水潤錐形瓶中加少量水潤濕，加入濕，加入10mL濃鹽酸，滴加濃鹽酸，滴加8 10滴滴SnCl2溶液（溶液（50g/L)，蓋上，蓋上表面皿，在近沸的水浴中加熱表面皿，在近沸的水浴中加熱20 30min，至殘?jiān)優(yōu)榘咨?，至殘?jiān)優(yōu)榘咨?，表明試樣溶解完全此時(shí)溶液呈黃色表明試樣溶解完全此時(shí)溶液呈黃色趁熱用滴管小心滴加趁熱用滴管小心滴加SnCl2溶液，直至溶液由棕黃色變?yōu)闇\溶液，直至溶液由棕黃色變?yōu)闇\黃色，加入四滴黃色，加入四滴Na2WO4和和60mL水，加熱，在搖動下滴加水，加熱，在搖動下滴加TiCl3至溶液出現(xiàn)穩(wěn)定的至溶液出現(xiàn)穩(wěn)定的淺藍(lán)色淺藍(lán)色，用自來水沖洗錐形瓶外壁，使溶液，用自來水沖洗錐形瓶外壁，使溶液冷卻，小心滴加冷卻，小心滴加K2Cr2O7至藍(lán)色剛好消失至藍(lán)色剛好消失將試液加水稀釋至將試液加水稀釋至150mL，加，加15mL硫磷混酸，硫磷混酸，5 6滴二苯滴二苯胺磺酸鈉，用胺磺酸鈉，用K2Cr2O7 標(biāo)液滴定至溶液呈標(biāo)液滴定至溶液呈紫色紫色即為終點(diǎn)即為終點(diǎn)3、計(jì)算、計(jì)算 m-試樣的質(zhì)量，試樣的質(zhì)量，g V-滴定時(shí)消耗的滴定時(shí)消耗的K2Cr2O7 標(biāo)液的體積，標(biāo)液的體積，mL c-K2Cr2O7 標(biāo)液的濃度，標(biāo)液的濃度，mol/L M-鐵的摩爾質(zhì)量，鐵的摩爾質(zhì)量，g/mol4、討論、討論（1）測得鐵礦石中的鐵含量還有）測得鐵礦石中的鐵含量還有SnCl2-HgCl2-K2Cr2O7法，該法，該法成熟，準(zhǔn)確度高，但由于使用了對環(huán)境造成污染的汞，因而法成熟，準(zhǔn)確度高，但由于使用了對環(huán)境造成污染的汞，因而近年來被無汞法取代。

近年來被無汞法取代2）定量還原）定量還原Fe3+時(shí)，不能單獨(dú)使用時(shí)，不能單獨(dú)使用SnCl2，因?yàn)?，因?yàn)镾nCl2 不能還不能還原原W6+，無法控制其加入量；也不能單獨(dú)使用，無法控制其加入量；也不能單獨(dú)使用TiCl3，因?yàn)榇罅?，因?yàn)榇罅康牡腡i4+易水解生成沉淀易水解生成沉淀3）由于二苯胺磺酸鈉也會消耗一定量的）由于二苯胺磺酸鈉也會消耗一定量的K2Cr2O7，因此不，因此不能多加4）隨著滴定的進(jìn)行，）隨著滴定的進(jìn)行，F(xiàn)e3+的濃度增加，的濃度增加，F(xiàn)eCl4-的黃色不利于的黃色不利于終點(diǎn)的觀察，加入的終點(diǎn)的觀察，加入的H3PO4與與Fe3+生成無色的生成無色的Fe(HPO4)2-，同時(shí)，同時(shí)，由于由于Fe(HPO4)2-的生成，降低了的生成，降低了Fe3+/Fe2+電對的電位，使化學(xué)電對的電位，使化學(xué)計(jì)量點(diǎn)附近的電位突躍增大，提高了測定的準(zhǔn)確度計(jì)量點(diǎn)附近的電位突躍增大，提高了測定的準(zhǔn)確度二、銅礦石中銅的測定二、銅礦石中銅的測定-碘量法碘量法 銅的礦物有銅的礦物有170多種，主要有黃銅礦（多種，主要有黃銅礦（CuFeS2）、斑銅礦）、斑銅礦（Cu5FeS4）、灰銅礦（）、灰銅礦（Cu2S）、黑銅礦（）、黑銅礦（CuO）、孔雀石）、孔雀石CuCO3Cu（OH）2等。

等銅的測定方法有很多，高、中含量的銅多采用銅的測定方法有很多，高、中含量的銅多采用碘量法碘量法，低，低含量可采用銅試劑、雙硫腙、新亞銅靈含量可采用銅試劑、雙硫腙、新亞銅靈分光光度法分光光度法，也可用，也可用原原子吸收法子吸收法測定1、測定原理、測定原理 在在pH=3 4的溶液中，加入的溶液中，加入NH4HF2氟化氫銨掩蔽鐵，用掩蔽鐵，用KI與與試液中的試液中的Cu2+反應(yīng)，生成反應(yīng)，生成I2，以淀粉為指示劑，用，以淀粉為指示劑，用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定溶液滴定反應(yīng)方程式如下：反應(yīng)方程式如下：2Cu2+4I-=2CuI +I2I2 +2S2O32-=2I-+4S4O62-2、測定步驟、測定步驟 準(zhǔn)確稱取試樣準(zhǔn)確稱取試樣0.1 0.5g于于250mL燒杯中，加少量水潤燒杯中，加少量水潤濕，加入濕，加入10 15mL鹽酸，低溫加熱鹽酸，低溫加熱3 5min，待樣品全部，待樣品全部溶解后，加溶解后，加5mL硫酸（硫酸（1：1），繼續(xù)加熱至冒白煙，加入），繼續(xù)加熱至冒白煙，加入NH4HF2 和和2 3gKI，用，用Na2S2O3標(biāo)液滴定至標(biāo)液滴定至淺黃色，淺黃色，加入加入2mL淀粉，繼續(xù)滴定至淺藍(lán)色，加入淀粉，繼續(xù)滴定至淺藍(lán)色，加入1mLKSCN（40%），），劇烈搖動，再滴定至藍(lán)色剛好消失為終點(diǎn)。

劇烈搖動，再滴定至藍(lán)色剛好消失為終點(diǎn)3、計(jì)算、計(jì)算 c-Na2S2O3 標(biāo)液的濃度，標(biāo)液的濃度，mol/L V-Na2S2O3 標(biāo)液的體積，標(biāo)液的體積，mL m-試樣的質(zhì)量，試樣的質(zhì)量，g4、討論、討論（1）I-與與Cu2+的反應(yīng)有可逆性，為使反應(yīng)完全，的反應(yīng)有可逆性，為使反應(yīng)完全，I-必必須過量，過量的須過量，過量的I-還可以與還可以與I2生成生成I3-，防止，防止I2的揮發(fā)2）由于）由于CuI沉淀表面會吸附少量沉淀表面會吸附少量I2而導(dǎo)致結(jié)果偏低，而導(dǎo)致結(jié)果偏低，在接近終點(diǎn)時(shí)加入在接近終點(diǎn)時(shí)加入KSCN使使CuI轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化CuSCN，可消除，可消除CuI 對I2的吸附三、錳礦石中錳的測定三、錳礦石中錳的測定-電位滴定法電位滴定法 錳在自然界分布很廣，幾乎所有的礦石及硅酸鹽的巖石中錳在自然界分布很廣，幾乎所有的礦石及硅酸鹽的巖石中都含有錳常見的錳礦有軟錳礦（都含有錳常見的錳礦有軟錳礦（MnO2）、硬錳礦）、硬錳礦（MnO2MnOnH2O）、水錳礦）、水錳礦MnO2Mn(OH)2、褐錳礦、褐錳礦（Mn2O3)等錳的測定方法有重量法、容量法、分光光度法、電位滴定錳的測定方法有重量法、容量法、分光光度法、電位滴定法和原子吸收法等。

本章介紹法和原子吸收法等本章介紹電位滴定法電位滴定法1、測定原理、測定原理 在在pH=6.57.5的焦磷酸鈉介質(zhì)中，用鉑電極作指示電極，的焦磷酸鈉介質(zhì)中，用鉑電極作指示電極，銀電極作參比電極組成工作電池，用銀電極作參比電極組成工作電池，用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Mn2+至至Mn3+反應(yīng)方程式如下：反應(yīng)方程式如下：4Mn2+MnO4-+15H2P2O72-+8H+=5Mn(H2P2O7)33-+4H2O2、測定步驟、測定步驟 準(zhǔn)確稱取試樣準(zhǔn)確稱取試樣0.1 g于于250mL聚四氟乙烯燒杯中，加入聚四氟乙烯燒杯中，加入7mL鹽酸，加熱鹽酸，加熱10min取下，加取下，加3mL硝酸、硝酸、0.5mL高氯酸、高氯酸、5mL氫氟氫氟酸，加熱至試樣全部溶解，并蒸發(fā)至冒白煙，剩余體積約酸，加熱至試樣全部溶解，并蒸發(fā)至冒白煙，剩余體積約0.5mL左右，取下，加左右，取下，加15mL水，冷卻，加入水，冷卻，加入100mL飽和焦磷酸飽和焦磷酸鈉溶液，用（鈉溶液，用（1+1）硫酸和（）硫酸和（1+1）氨水調(diào)節(jié)）氨水調(diào)節(jié)pH=7.0，插入鉑電，插入鉑電極和銀電極，在不斷攪拌下用用極和銀電極，在不斷攪拌下用用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)。

標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)3、計(jì)算、計(jì)算 m-試樣的質(zhì)量，試樣的質(zhì)量，g V-KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積，mL T-KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液對錳的滴定度，標(biāo)準(zhǔn)溶液對錳的滴定度，g/mL四、鋅礦石中鋅的測定四、鋅礦石中鋅的測定-EDTA滴定法滴定法 鋅的礦石主要有閃鋅礦（鋅的礦石主要有閃鋅礦（ZnS）、紅鋅礦（）、紅鋅礦（ZnO）、菱鋅）、菱鋅礦（礦（ZnCO3）和異極礦（）和異極礦（ZnSi44H2O）等常量鋅的測定采用常量鋅的測定采用EDTA滴定法滴定法，微量的鋅則用極譜法和原，微量的鋅則用極譜法和原子吸收法測定子吸收法測定1、測定原理、測定原理 試樣經(jīng)分解后，在試樣經(jīng)分解后，在pH=56 的乙酸的乙酸-乙酸鈉緩沖溶液中，以乙酸鈉緩沖溶液中，以二甲酚橙為指示劑，用二甲酚橙為指示劑，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定準(zhǔn)確稱取試樣準(zhǔn)確稱取試樣0.2g于于250mL燒杯中，加少量水潤濕，加入燒杯中，加少量水潤濕，加入10mL鹽酸和幾滴氫氟酸，低溫加熱鹽酸和幾滴氫氟酸，低溫加熱5 10min，冷卻后加，冷卻后加2g氯氯酸鉀，繼續(xù)加熱至試樣體積為酸鉀，繼續(xù)加熱至試樣體積為2 3mL，用水稀釋至，用水稀釋至50mL，加，加5g 硫酸銨，煮沸，取下，冷卻。

滴加氨水至氫氧化鐵沉淀完全，硫酸銨，煮沸，取下，冷卻滴加氨水至氫氧化鐵沉淀完全，并過量并過量10mL，取下后冷卻，移入，取下后冷卻，移入100mL容量瓶中，用水稀釋至容量瓶中，用水稀釋至刻度過濾于潔凈干燥的燒杯中（棄去最初的刻度過濾于潔凈干燥的燒杯中（棄去最初的20mL）2、測定步驟、測定步驟 移取移取25.00mL濾液于燒杯中，加濾液于燒杯中，加0.1g氯化銨，加熱除去大部氯化銨，加熱除去大部分的氨，冷卻，加入分的氨，冷卻，加入0.5g亞硫酸鈉、亞硫酸鈉、0.2g抗壞血酸、抗壞血酸、1滴甲基橙，滴甲基橙，用鹽酸和氨水調(diào)至溶液為橙色加入用鹽酸和氨水調(diào)至溶液為橙色加入1g 硫脲、硫脲、20mL乙酸乙酸-乙酸乙酸鈉緩沖溶液，用水稀釋至鈉緩沖溶液，用水稀釋至100mL，加，加3滴二甲酚橙，用滴二甲酚橙，用EDTA標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由紅色變?yōu)榱咙S色為終點(diǎn)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由紅色變?yōu)榱咙S色為終點(diǎn)3、討論、討論（1）測定中干擾元素很多，除堿金屬和砷等少數(shù)元素外，其他）測定中干擾元素很多，除堿金屬和砷等少數(shù)元素外，其他金屬離子如金屬離子如Pb2+、Cd2+、Hg2+、Ni2+、Co2+、Mn2+、Al3+、Fe3+、Fe2+、Bi3+等都干擾測定。

利用氨水可使大部分金屬離子等都干擾測定利用氨水可使大部分金屬離子Pb2+、Mn2+、Al3+、Fe3+、Fe2+、Bi3+等生成沉淀與鋅分離等生成沉淀與鋅分離2）在銨鹽存在下，）在銨鹽存在下，Mn2+沉淀不完全，需加入氯酸鉀使其氧化沉淀不完全，需加入氯酸鉀使其氧化為水合二氧化錳為水合二氧化錳3）當(dāng)鉛含量較高時(shí)，在用氨水沉淀后應(yīng)加入碳酸銨或硫酸銨，）當(dāng)鉛含量較高時(shí)，在用氨水沉淀后應(yīng)加入碳酸銨或硫酸銨，使鉛生成溶解度更小的碳酸鉛或硫酸鉛使鉛生成溶解度更小的碳酸鉛或硫酸鉛4）加入硫脲掩蔽銅的干擾加入硫脲掩蔽銅的干擾5）加入氟化銨掩蔽濾液中的少量鐵和鋁加入氟化銨掩蔽濾液中的少量鐵和鋁五、鉛礦石中鉛的測定五、鉛礦石中鉛的測定-EDTA滴定法滴定法 試樣經(jīng)分解后，以硫酸鉛沉淀的形式與其他元素分離，再在試樣經(jīng)分解后，以硫酸鉛沉淀的形式與其他元素分離，再在熱溶液中被乙酸熱溶液中被乙酸-乙酸鈉緩沖溶液溶解，控制乙酸鈉緩沖溶液溶解，控制pH=56，以二甲，以二甲酚橙為指示劑，用酚橙為指示劑，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定六、鈾礦石中鈾的測定六、鈾礦石中鈾的測定-EDTA滴定法滴定法 鈾礦中鈾的含量較低，測定前需要分離和富集。

鈾礦中鈾的含量較低，測定前需要分離和富集鈾的測定方法有鈾的測定方法有8-羥基喹啉重量法、高錳酸鉀（硫酸鈰、羥基喹啉重量法、高錳酸鉀（硫酸鈰、重鉻酸鉀）滴定法、重鉻酸鉀）滴定法、偶氮氯瞵分光光度法、極譜法、電感偶合偶氮氯瞵分光光度法、極譜法、電感偶合等離子體發(fā)射光譜法、激光熒光法等等離子體發(fā)射光譜法、激光熒光法等5.3 5.3 有色金屬及合金分析有色金屬及合金分析 在金屬材料中除在金屬材料中除鐵、錳、鉻及其合金鐵、錳、鉻及其合金以外的金屬統(tǒng)稱為有色金以外的金屬統(tǒng)稱為有色金屬密度4.5g/cm3的金屬為輕金屬的金屬為輕金屬下表是有色金屬分類表下表是有色金屬分類表金屬類別金屬類別元素元素金屬類別金屬類別元素元素輕金屬輕金屬重金屬重金屬貴金屬貴金屬半金屬半金屬鋁、鎂、鉀、鈉、鈣、鍶、鋇等鋁、鎂、鉀、鈉、鈣、鍶、鋇等銅、鎳、鉛、錫、鋅、銻、鈷、鎘、銅、鎳、鉛、錫、鋅、銻、鈷、鎘、汞、鉍等汞、鉍等金、銀、鉑、銥、鋨、釕、銠、鈀金、銀、鉑、銥、鋨、釕、銠、鈀硅、硒、碲、砷硅、硒、碲、砷難溶金屬難溶金屬稀有分散金屬稀有分散金屬稀土金屬稀土金屬稀有放射性金稀有放射性金屬屬鎢、鈮、鋯、鉬鎢、鈮、鋯、鉬鎵、銦、鉈、鍺鎵、銦、鉈、鍺鈧、釔、鑭系鈧、釔、鑭系鐳、錒系鐳、錒系一、銅及銅合金分析一、銅及銅合金分析 純銅（含量純銅（含量9899.99%）的分析項(xiàng)目有銅、鐵、錳、鎳、）的分析項(xiàng)目有銅、鐵、錳、鎳、鎘、鉛、鋅、鉍、銻、錫、磷、硫等。

鎘、鉛、鋅、鉍、銻、錫、磷、硫等銅合金（主要是銅鋅為主要成分的各種黃銅）的分析項(xiàng)目有銅合金（主要是銅鋅為主要成分的各種黃銅）的分析項(xiàng)目有銅、鉛、鋅、鐵、錳、錫、鎳、綠、銻、鉍、硅、磷和砷銅、鉛、鋅、鐵、錳、錫、鎳、綠、銻、鉍、硅、磷和砷高含量的銅可用高含量的銅可用電解重量法電解重量法、碘量法和、碘量法和EDTA滴定法測定滴定法測定1、測定原理、測定原理 試樣以硝酸試樣以硝酸-硫酸混合酸溶解，在浸入溶液的兩個(gè)鉑電極上硫酸混合酸溶解，在浸入溶液的兩個(gè)鉑電極上施加適當(dāng)?shù)碾妷?，溶液中的銅離子在陰極上得到電子而沉積到施加適當(dāng)?shù)碾妷海芤褐械你~離子在陰極上得到電子而沉積到陰極上電解完成后，將鉑電極上的銅烘干稱重，計(jì)算出銅的陰極上電解完成后，將鉑電極上的銅烘干稱重，計(jì)算出銅的含量；電解液中殘余的微量銅采用分光光度法測定，二者之和含量；電解液中殘余的微量銅采用分光光度法測定，二者之和即位銅的含量即位銅的含量2、測定條件、測定條件（1）分解電壓：）分解電壓：控制分解電壓在控制分解電壓在 2.0 2.5V之間，外加電壓之間，外加電壓高時(shí)，由于氫的析出，形成多孔的難以附著的銅高時(shí)，由于氫的析出，形成多孔的難以附著的銅。

2）電流密度：）電流密度：在攪拌情況下，電流密度為在攪拌情況下，電流密度為1.53.0 A/100cm23）電解質(zhì)）電解質(zhì)：應(yīng)采用硝酸鹽或硫酸鹽，不能使用氯化物，因應(yīng)采用硝酸鹽或硫酸鹽，不能使用氯化物，因?yàn)槲觥?/p>